由大尺度磁场引发的黑洞外流
高能天体物理现象
2024-07-17 v1
摘要
吸积黑洞源在不同质量尺度上表现出可变的外流。例如,在星系核的情况下,我们银河系中心的 Sgr A* 在 X 射线和红外波段表现出耀斑和爆发。最近的研究表明,这些源的内磁层对此类发射有显著影响。吸积等离子体将冻结的磁通量携带至黑洞视界。在下落过程中,磁场增强并可能导致磁俘获态。我们研究了黑洞视界处的内流与内磁层中磁场作用下吸积等离子体中发展出的外流之间的竞争效应及其影响。我们从一个球对称的 Bondi 型内流开始,并引入磁场。为了理解初始构型的影响,我们从相对于黑洞自转轴对齐的磁场开始计算。然后我们处理相对于黑洞自转轴倾斜的磁场情况。对于对齐场模型,我们采用 HARM 代码的 2D 和 3D 版本,而对于倾斜场则使用 3D 版本,并将计算结果相互比较。我们观察到磁力线如何开始随等离子体吸积,同时赤道间歇性外流发展并继续将部分物质沿赤道面推离黑洞,部分将其在垂直方向上抛射出该平面。结果,吸积率也发生波动。黑洞自转方向在后期占主导地位,并决定了事件视界附近的流动几何结构,而在更大尺度上,流动几何结构仍受磁场初始倾角的影响。
引用
@article{arxiv.2403.14882,
title = {Black hole outflows initiated by a large-scale magnetic field},
author = {Bestin James and Agnieszka Janiuk and Vladimir Karas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14882},
year = {2024}
}
备注
Submitted to Astronomy & Astrophysics